Вчені створили квантовий чіп з «штучних атомів»

Вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили технологію створення «штучних атомів» для виробництва найбільших квантових чипів. Як повідомляє «УНІАН», такі атоми створили в мікроскопічних шматочках алмазу.

Вчені вважають, що їхня розробка стала «переломним моментом» в області розробки квантових процесорів. Звичайні комп'ютери і процесори використовують "біти" в своїх чіпах. Їхній стан бінарний: вони або включені, або ні. Додатки, інтернет-сайти і комп'ютерні програми складаються з інформації, закодованої таким чином. 1 означає включений стан, а 0 - вимкнений. Таким чином, за допомогою одиниць і нулів записується двійковий код.

Але протягом останніх кількох років інженери активно розробляють квантові комп'ютери, які є абсолютно новим поглядом на такі системи. Деякі елементарні частинки можуть існувати в спектрі станів між умовними 1 і 0. Квантові комп'ютери використовують «кубіти», а не «біти». Такі одиниці інформації можуть бути не тільки «включеними» і «вимкненими», а й існувати в деякому проміжному стані.

Наприклад, щоб знайти вихід з лабіринту звичайний комп'ютер буде шукати рішення, випробовуючи кожен потенційний маршрут один за іншим. Квантовий же комп'ютер здатний перевірити всі маршрути одночасно.

Але виготовлення квантових матеріалів дуже складно. Як тільки атом, який проявляє квантову поведінку, контактує з іншим атомом, його квантовий стан зникає. Тому легко створити квантові прототипи, але не цілий комп'ютер.

Штучні атоми, які вчені називають «квантовими мікрочіпсетами», складаються з кольорових центрів в алмазах. Це дефекти вуглецевої решітки алмазів, в яких бракує атомів. Ці прогалини заповнені іншими атомами таких елементів як германій та кремній. Штучні атоми випромінюють кольорові частинки світла, які здатні неси квантову інформацію, представлену кубітом. Виклик такої моделі, однак, полягає в побудові платформи, яку можна було б збільшити в масштабах і перетворити на чіпи з тисячами і мільйонами кубітів.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.

Раніше група фізиків з Китаю, яка раніше продемонструвала квантовий перерозподіл ключа між супутником і лабораторією, провела сеанс квантової криптографії з використанням заплутаності між двома наземними станціями на відстані 1120 кілометрів.